Импульсная газоразрядная лампа

 

ИМПУЛЬСНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА, содержащая заполненную рабочим газом кварцевую колбу с герметично установленными в ее трубчатых ножках рабочими электродами, причем по меньшей мере на части наружной поверхности колбы и ножек нанесено токопроводящее покрытие, с которым электри-. чески соединен вывод инициирукяцего электрода, отличающаяся Тем, что, с целью увеличения ее световой отдачи, надежности и долговечности при упрощении технологии изготовления , по меньшей мере на одной из ножек коаксиально ей установлена кварцевая трубка, в кольцевом зазоре между указанной трубкой и ножками на части длины последней расположено кольцо из мягкого металла, плотно прилегающее к токопроводящему покрытию на ножке, вывод инициирующего электрода через прорезь, выполненную в кварцевой трубке, .соединен с указанным кольцом, а кольцевой зазор на длине, не занятой кольцом, заполнен (Л диэлектрическим материалом. 00 со О) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) Зш Н 01 J 61/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531639/24-07 (22) 09.12.82 (46) 30.04,84. Бюл. 1(16 (72) M. А. Хуэмиев и В, А. Якусевич (53) 621.327(088.8) (56) 1. Патент Японии 11? 56-17786, кл, Н 01 J 61/54, 1981.

2, Патент Франции У 2471667, кл. Н 01 J 61/32, 1981 (54) (57) ИМПУЛЬСНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ

ЛАМПА, содержащая заполненную рабочим газом кварцевую колбу с герметично установленными в ее трубчатых ножках рабочими электродами, причем по меньшей мере на части наружной поверх- ности колбы и ножек нанесено токопроводящее покрытие, с которым электри-„ чески соединен вывод инициирующего электрода, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ее световой отдачи, надежности и долговечности при упрощении технологии изготовления, по меньшей мере на одной из ножек коаксиально ей установлена кварцевая трубка, в кольцевом зазоре между укаэанной трубкой и ножками на части длины последней расположено кольцо из мягкого металла, плотно прилегающее к токопроводящему покрытию на ножке, вывод инициирующего электрода через прорезь, выполненную в кварцевой трубке, соединен с ука" занным кольцом, а кольцевой зазор на длине, не занятой кольцом, заполнен диэлектрическим материалом.!

089673

Изобретение относится к элементам конструкции r,.çîðàçðÿäíûõ осветительных ламп и может быть использовано в производстве газоразрядных источников светч, работающих в импульсном 5 режиме.

Известна импульсная газоразрядная лампа, содержащая стеклянную колбу с герметично установленными в ней рабочими электродами и инициирующий электрод в виде прозрачного токопроводящего покрытия на наружной поверхности колбы, подвод импульсов напряжения к которому осуществляется через контакт из вожженного в стекло колбы l5 металлического участка (1).

Однако при выполнении колбы из тугоплавкого кварцевого стекла технология изготовления вожженного контакта очень сложна, Широко из- M вестно присоединение токопроводящих деталей, например газораэрядных ламп при помощи пайки припоем, Однако, такое присоединение весьма сложно, если одна из токопроводных деталей 2S представляет собой тонкий слой прозрачных,соединений олова, индия и т.п. или отражающий слой на основе металла, образующего на поверхности прочные окисные пленки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является импульсная газораэрядная лампа„ содержащая заполненную рабочим газом кварцевую колбу с герметично установленными в ее трубчатых ножках рабочими электродами, причем по меньшей мере на части наружной поверх ности колбы и ножек нанесено токопроводящее покрытие, с которым злек" о трически соединен вывод инициирующего электрода (2j, Однако обеспечить достаточную поверхность соприкосновения металлической детали с проводящим покры уем сложно, так как для этого необходимо .максимальное совпадение формы прилегающих друг к другу детали и колбы с покрытием. Но в условиях серийного производства можно просто

50 обеспечить повторяемость формы лишь металлической детали, например штампуемой, а форма колбы неизбежно имеет разброс, особенно значительный при выполнении ее из тугоплавкого

„,Я кварцевого стекла, В этом случае контакт йэменяется и в зависимости от температуры лампы вследствие резкого различия коэффициентов теплового расширенин кварца и металлов, В результате этого у большей части ламп контактирующая деталь касается покрытия на колбе лишь в отдельных точках.

Однако покрытия на- колбах ламп, используемые в качестве инициирующего электрода, имеют большое поверхностное сопротивление (прозрачные покрытия на основе соединений индия, олова и т.п. являются полупроводниковыми, а отражающие покрытия, например, на основе алюминия имеют очень малую толщину н покрыты прочными окисными пленками), поэтому при повышенной энергии инициирующих импульсов из-за больших пиковых плотностей -ока происходит разрушение покрытия в точках контакта с образованием микрозазоров, после чего из-за эрознрующего воздействия искрового разряда в воздухе разрушение покрытия быстро прогрессирует, пока надежность инициирования разряда в лампе не ухудшается до недопустимой степени, С учетом указанных факторов энергия инициирующих импульсов в случае известных ламп значительно ограничивается, а для создания условий надежного зажигания ламп импульсами небольшой энергии давление рабо чего газа в колбе приходится существенно уменьшать. Но при небольших давлениях газа (80-100 мм рт.ст,) световая отдача лампы снижается, а ее долговечность уменьшается из-за ускоренного распыления рабочих электродов, уменьшения при этом прозрачности колбы, т,е. силы света лампы, а также жестчения газа в малообъемной (2-3 см ) колбе, из-за чего ухудшаются и элект-.. рические параметры лампы, Цель изобретения — повышение световой отдачи, надежности и долговеч",. ности лампы при упрощении технологии ее изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсной газоразрядной лампе, содержащей заполненную рабочим газом кварцевую колбу с герметично установленными в ее трубчатых ножках рабочими электродами, причем по меньшей мере на части наружной поверхности колбы и ножек нанесено токопроводящее покрытие, с которым электрически соединен вывод ннициирующего элект- . рода, по меньшей мере на одной из ножек коаксиально ей установлена кварцевая трубка, в кольцевом зазоре между указанной трубкой и ножкой на

1089673 изолирующим составом. Такои узел при соединения вывода 16 к иницнирующему покрытию 3 имеет высокую электрическую и мех аниче скую прочно ст b ..

При изготовлении лампы олово вводят в зазор., между кварцевой трубкой

7 и ножкой 5 в виде фольги, затем в положении колбы 1, когда ножки 5 направлены вверх, трубка 7 нагревается до расплавления олова и образования кольцевого слоя 8, плотно охватываю-.. щего покрытие 3 на значительной площади, при этом одновременно слой 8 соединяется с проволокой 14. При остывании, а также при последующих температурных влияниях механические воздействия из-за напряжений, возникающих по причине различия коэффициентов теплового расширения кварца и металла, компенсируются за счет пластической деформации тонкого слоя 8 пластинчатого металла без нарушения

3, возникающим при остывании из-за того, что металл сжимается сильнее кварца. Поэтому площадь электричес" кого контакта остается постоянной, достаточной для обеспечения надежной работы лампы при наибольших применяемых энергиях инициирующих импульсов.

Как выявлено при экспериментальной проверке, предлагаемое сжатое соедине. » ние слоя 8 и покрытия 3 весьма ус- тойчиво к воздействию импульсов с большой пиковой амплитудой тока в течение длительного времени. В резуль тате давление ксенона в колбе 1 не лимитируется условиями инициирования разряда и может быть повышено до нескольких атмосфер, выбираясь лишь из условия максимальной светоотдачи и, долговечности лампы. Проволока 14 в зазоре между кварцевыми деталями надежно изолирована и выведена через узкую прорезь 13 вдоль трубки 7, залитую эпоксидным компаундом, поэтому высокая надежность электрической изоляции обеспечивается при простой технологии изготовления узла, Благодаря наличию в зазоре диэлектрика 12 надежность лампы сохраняется даже после кратковременных перегрузок, так как слой 8 в расплавленном состоянии остается в заданном объеме, обеспечивая надежное электрическое соединение вывода 16 с покрытием 3 на большой площади, а при остывании восстанавливается сжатое соединение слоя 8 с части длины последней расположено кольцо из мягкого металла плотно прилегающее к токопроводящему .покрытию на ножке, вывод инициирующего электрода через прорезь, выполненную 5 в кварцевой трубке, соецинен с указанным кольцом, а кольцевой зазор на длине, не занятой кольцом, заполнен диэлектрическим материалом.

На чертеже изображена предлагаемая 10 лампа, частичный разрез, Лампа содержит малообъемную (23 см) кварцевую колбу 1 со светоконцентрирующеГ. деталью, оканчивающейся плоским торцом 2. Поверхность колбы 15

1, за исключением торца 2, покрыта тонким токопроводящим слоем 3, например на основе алюминия, который одновременно является светоотражающим покрытием и инициирующим элект- 20 родом лампы. В колбу 1, наполненную ксеноном, введены рабочие электроды

4 при помощи герметичных токовводов, его сжатого соединения с покрытием установленных в трубчатых кварцевых ножках 5, соединенные с наружными выводами 6, Покрытие 3 распространено и на часть наружной поверхности ножек 5, однако не доходит до открытого вывода на расстояние, исключающее возможность пробоя между покры- 30 тием 3 и выводом электрода 4, По меньшей мере одна из ножек 5 охвачена

1 кварцевой трубкой 7,один конец которой плотно прилегает к колбе 1, кольцевой зазор между трубкой 7 и ножкой 5

3$ (0,1-0,5 мм) заполнен слоем 8 олова или пластичного сплава на его основе, образующим кольцо, В зоне покрытия 3 на ножке 5 с длиной этой зоны вдоль оси ножки 5 равной 5-10 мм обеспечи- 4О вается электрический контакт с кольцом в виде слоя 8 на большой поверхности, Ножки 5 с трубкой 7 установлены в отверстиях цоколя 9 из диэлектрического материала, имеющего крепежные отверстия 10. Фиксация колбы ! в цоколе 9 осуществлена при помощи цоколевочной мастики 11. Участок зазора между ножкой 5 и трубкой 7, не залитый металлическим слоем 8, заполнен диэлектриком 12, например стекло-, волокном. В узкой прорези 13, выполненной в трубке 7 и цоколе 9, проложен проволочный отрезок 14, одним концом находящийся в теле слоя 8, И а другим концом присоединенный к стержню 15 к которому припаян вывод

16 инициирующего электрода, В готовой лампе прорезь 13 залита электро!

089673

Составитель Н, Семенов

Редактор М. Рачкулинец Техред M,Тепер

Корректор О.Билак

Заказ 2944/50 Тираж б83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 покрытием 3.. Опытные образцы предлагаемой лампы, используемые для освещения биологических микрообъектов при их фотосъемке, надежно работают при энергиях вспышек до 800 Дж (при небольшой частоте повторения вспышек).

Предлагаемая лампа позволяет устранить ограничения энергии инициирующих импульсов, так как сжатое электрическое соединение проводящего покрытия на колбе и контактирующего с ним металлического кольца на значительной площади устойчиво к длительному воздействию импульсных токов с большой амплитудой, причем надежность этого соединения просто обеспечивается в условиях серийного производства ламп, так как требование строгой повторяемости колбы в отличие от ламп с контактирующей деталью в виде стягивающей скобы к предлагаемой конструкции не предъявляется. Предлагаемый узел соединения инициирующего покрытия с выводом имеет высокую электрическую и механическую прочность при простой технологии изготовления, Возможность повышения энергии инициирующих импульсов позволяет увеличить давление рабочего газа по сравнению с известными лампами с инициирующими электродами в виде токопроводящих покрытий на колбе в 10-20 раз, т.е. давление в лампе выбирается из условия максимальной световой отдачи и долговечности.